[发明专利]一种基于多代理的配电网重构实现方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化和智能配电网技术领域，特别是一种基于多代理的配电网重构实现方法。

背景技术

配电网具有闭环设计，开环运行特点，即整个网络成辐射状运行。配电网重构就是在保证网络辐射状运行，且满足馈线热容、支路电流、节点电压、变压器容量等前提下，通过改变大量的分段开关和联络开关的状态，以使配电网某一指标达到最佳状态，指标通常情况下为配电网的线路损耗，使得负荷均衡化或者供电电压质量等。配电网重构需要处理大量的开关量，因而它是一个多目标，非线性混合优化问题。配电网重构是优化配电系统运行的重要手段，是配电自动化研究的重要内容之一，对于它的研究有着重要的意义。

对于配电网重构的算法研究有很多，主要可以分为三大类。其一为传统的数学优化算法，如线性规划法、动态规划法等，这类算法主要是基于数学理论对配电网结构进行优化的，可以不依赖初始的网络结构，理论上可以得到全局最优解，但随着网络的日益复杂，算法存在着“维数灾”的问题。其二为启发式算法，如支路交换法，最优流模式法等，这类算法速度很快，但是很难获得全局最优解，其三随着人工智能与分布式计算相结合产生了大量的新型的智能算法，如粒子群算法，遗传算法，蚁群算法等。诸多智能算法中二进制粒子群算法应用较为广泛，它的主要原理：每个粒子拥有速度和位置两个量，位置是待优化问题的潜在解，速度的每一维分量则表示位置每一维分量取1的概率。因此与粒子群算法相比，二进制粒子群算法速度更新公式不变，而位置更新公式有所改变，利用了sigmoid函数，具体如下所示：

xij=1if(rand()≤S(vij))xij=0if(rand()>S(vij))S(vij)=1[1+exp(-vij)]]]>

式中将速度的每一维分量带入sigmoid函数，其值与[0,1]上的随机数（rand（））进行比较，从而决定位置的每一维分量的取值。二进制粒子群算法在配电网重构问题中的实现就是将粒子的位置信息看作是一种配电网的开关状态的组合，根据目标函数确定粒子最初的个体与种群的最优值，通过不断的迭代，更新粒子的速度与位置信息，从而更新粒子的个体与种群的最优值，最终得到种群最优解为配电网重构的解。这种算法可能会产生不可行解，故而根据图论的内容，得到配电网辐射状判据，判定公式为闭合支路数=有效节点数-1。

二进制粒子群算法本身存在着易陷入局部最优解的固有缺陷，同时当将其应用到复杂配电网中时，它存在着编码过长的问题。